Мощность — это сила тяжелоатлета. Энергия — это выносливость.
Если вы гонитесь за цифрами лошадиных сил, вы смотрите на пик этого подъёма. Но если вы говорите о том, как далеко вы можете проехать на баке бензина, вы говорите об энергии. Это способность совершать работу в течение времени. Мощность — это просто скорость, с которой вы её расходуете.
Один киловатт-час (кВт·ч) может казаться абстрактным понятием, пока вы не увидите его в действии. Используйте мощность 1 кВт, и этот кВт·ч продлится час. Увеличьте нагрузку до 10 кВт, и вы израсходуете его за шесть минут. Бак не заботится о том, как быстро вы его опустошаете. Его заботит только то, что он пуст.
Две стороны мощности
Всё сводится к двум состояниям. Потенциальная энергия и кинетическая энергия.
Потенциальная энергия — это просто мощность, ожидающая своего часа. Она ждёт преобразования. Бензин в вашем баке. Еда в вашем желудке. Сжатая пружина. Груз, висящий на дереве.
Человеческое тело — это устройство для преобразования энергии. Оно принимает топливо и превращает его в движение. Ваш автомобильный двигатель делает то же самое с бензином. Маятниковые часы используют падающие грузы.
Чем выше вы поднимаете объект, тем больше потенциальной энергии он содержит. Боулинг-шар, упавший из ваших рук, не причинит вреда. Бросьте его с высоты 100 футов, и вы разобьёте крышу.
Расчёт прироста
Помните, как мы бежали по лестнице раньше? Мы рассчитывали мощность, разделив работу на время. Но мы также можем посмотреть на то, чем была эта работа.
Вы приобрели потенциальную энергию, подняв массу своего тела против силы тяжести. Формула проста.
PE = Сила * Расстояние
Сила — это ваш вес. Масса, умноженная на ускорение свободного падения (mgh). Расстояние — это высота. Поднимите массу. Поднимите высоту. Энергия возрастает.
Единицы измерения, которые действительно важны
Вам нужно знать, как соотносятся эти значения. Вот разбивка.
Система СИ
- Ньютон-метр (Н·м): 1 Н·м равен 1 Джоулю.
- Джоуль (Дж): 1 Дж составляет примерно 0,239 калории.
- Калория (кал): 1 кал равен 4,184 Джоуля.
- Ватт-час (Вт·ч): 1 Вт·ч равен 3 600 Джоулей.
- Киловатт-час (кВт·ч): 1 кВт·ч равен 1 000 Вт·ч или 3 600 000 Джоулей. Это 3 412 БТЕ.
Английские единицы
- Фут-фунт (фут·фн): 1 фут·фн составляет примерно 1,356 Н·м.
- Британская тепловая единица (БТЕ): 1 БТЕ равен 1 055 Джоулей. Или 0,0002931 кВт·ч.
Это всё одно и то же. Разные названия для одной физической реальности. Вы можете конвертировать их друг в друга. Вам просто нужно выбрать единицу измерения, которая лучше всего подходит для вашего автомобиля, который вы настраиваете, или для сети, которую вы измеряете.
